रिले कैसे औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में ओवरलोड सुरक्षा में मदद करते हैं
रिले इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्विच होते हैं जो औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में परिपथों के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। ओवरलोड संरक्षण की दृष्टि से, रिले धारा, तापमान, या अन्य पैरामीटरों में परिवर्तन का पता लगाते हैं और ओवरलोड के कारण उपकरणों की क्षति से बचाने के लिए ऊर्जा की आपूर्ति को तुरंत अलग कर देते हैं या संरक्षण तंत्र को सक्रिय कर देते हैं। नीचे औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में रिले द्वारा ओवरलोड संरक्षण प्राप्त करने के प्रमुख तरीके दिए गए हैं:
1. थर्मल रिले
थर्मल रिले ओवरलोड संरक्षण के लिए सबसे सामान्य उपकरणों में से एक है, विशेष रूप से इलेक्ट्रिक मोटरों के लिए। यह धारा द्वारा उत्पन्न होने वाली ऊष्मा के आधार पर संरक्षण तंत्र को सक्रिय करता है।
कार्य नियम:
थर्मल रिले में दो धातुओं से बना एक बाइमेटलिक स्ट्रिप होता है, जिनके तापीय विस्तार के गुणांक अलग-अलग होते हैं।
जब मोटर की धारा अपने रेटेड मान से अधिक हो जाती है, तो थर्मल रिले से गुजरने वाली धारा बाइमेटलिक स्ट्रिप को गर्म करती है, जिसके कारण यह विकृत हो जाता है और कंटैक्ट खुल जाते हैं, इस प्रकार मोटर की ऊर्जा को कट दिया जाता है।
थर्मल रिले का प्रतिक्रिया समय ओवरलोड की गंभीरता के विपरीत अनुपाती होता है: जितना गंभीर ओवरलोड, उतना तेजी से बाइमेटलिक स्ट्रिप विकृत होता है, और कंटैक्ट खुलते हैं।
विशेषताएँ:
मोटर की गर्मी विशेषताओं का सिमुलेशन: थर्मल रिले को मोटर की वाइंडिंग्स की गर्मी विशेषताओं की नकल करने के लिए डिजाइन किया गया है, जो मोटर की वास्तविक संचालन स्थिति को सटीक रूप से प्रतिबिंबित करता है।
दीर्घकालिक ओवरलोड संरक्षण के लिए उपयुक्त: यह लंबे समय तक छोटे-छोटे ओवरलोड के प्रति अत्यंत संवेदनशील होता है, जिससे यह मोटर को दीर्घकालिक ओवरलोड के कारण गर्म होने से संरक्षित करने के लिए आदर्श है।
स्वचालित रिसेट: जब ओवरलोड की स्थिति समाप्त हो जाती है, तो थर्मल रिले ठंडा हो जाता है, और कंटैक्ट स्वचालित रूप से रिसेट हो जाते हैं, ऊर्जा को फिर से वापस कर देते हैं।
आवेदन:
मोटरों के शुरू और चलाने की प्रक्रियाओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से अक्सर शुरू, बंद, या भार के बदलाव वाले आवेदनों में।
2. इलेक्ट्रॉनिक ओवरलोड रिले
इलेक्ट्रॉनिक ओवरलोड रिले एक आधुनिक उपकरण है जो औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में ओवरलोड संरक्षण के लिए उपयोग किया जाता है। यह इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का उपयोग करके धारा, तापमान जैसे पैरामीटरों की निगरानी करता है और प्रेसेट थ्रेशहोल्ड के आधार पर संरक्षण प्रदान करता है।
कार्य नियम:
इलेक्ट्रॉनिक ओवरलोड रिले धारा ट्रांसफार्मर या धारा सेंसर का उपयोग करके लगातार मोटर की धारा की निगरानी करता है।
जब पाया गया धारा प्रेसेट ओवरलोड थ्रेशहोल्ड से अधिक होती है, तो रिले मोटर की ऊर्जा को कट देने या अन्य संरक्षण उपायों को सक्रिय करने का सिग्नल भेजता है।
इलेक्ट्रॉनिक रिले मोटर के तापमान, पावर फैक्टर, फेज असंतुलन जैसे अतिरिक्त पैरामीटरों की भी निगरानी कर सकते हैं और व्यापक संरक्षण प्रदान कर सकते हैं।
विशेषताएँ:
उच्च परिशुद्धता और तीव्र प्रतिक्रिया: इलेक्ट्रॉनिक रिले उच्च परिशुद्धता और तीव्र प्रतिक्रिया समय प्रदान करते हैं, जो उन्हें ओवरलोड का पता लगाने और तेजी से कार्रवाई करने की अनुमति देता है।
प्रोग्रामेबल सेटिंग्स: उपयोगकर्ता विशिष्ट मोटर प्रकार और भार की स्थितियों के अनुसार ओवरलोड संरक्षण थ्रेशहोल्ड, डिले टाइम, और रिसेट तरीकों को समायोजित कर सकते हैं।
एकाधिक संरक्षण फंक्शन: ओवरलोड संरक्षण के अलावा, इलेक्ट्रॉनिक रिले फेज लॉस, फेज असंतुलन, और लॉक्ड रोटर स्थितियों के खिलाफ संरक्षण प्रदान कर सकते हैं।
कम्युनिकेशन इंटरफेस: कई इलेक्ट्रॉनिक रिले (जैसे, Modbus, Profibus) के साथ कम्युनिकेशन इंटरफेस आते हैं, जो PLCs या अन्य नियंत्रण प्रणालियों के साथ एकीकरण करने की अनुमति देते हैं, जिससे दूर से निगरानी और प्रबंधन संभव होता है।
आवेदन:
ऑटोमेटेड उत्पादन लाइनों, बड़े औद्योगिक उपकरणों, और पंप सिस्टमों जैसे उच्च स्तर के संरक्षण की आवश्यकता वाले आवेदनों के लिए उपयुक्त है।
3. ओवरलोड संरक्षण के लिए फ्यूज और रिले का संयोजन
फ्यूज सरल ओवरकरंट संरक्षण उपकरण हैं जो जब धारा अपने रेटेड मान से अधिक हो जाती है, तो तेजी से पिघल जाते हैं, परिपथ को कट देते हैं। जबकि फ्यूज तेजी से शॉर्ट सर्किट संरक्षण प्रदान करते हैं, वे सामान्य इनरश धारा और ओवरलोड धारा के बीच का अंतर नहीं कर सकते, इसलिए वे ओवरलोड संरक्षण के लिए रिले के साथ अक्सर उपयोग किए जाते हैं।
कार्य नियम:
फ्यूज शॉर्ट सर्किट और तत्काल उच्च धारा से परिपथ की रक्षा करते हैं, जबकि रिले लंबे समय तक ओवरलोड की निगरानी करते हैं।
शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, फ्यूज तुरंत पिघल जाता है और ऊर्जा को कट देता है; ओवरलोड की स्थिति में, रिले सेट थ्रेशहोल्ड और डिले टाइम के आधार पर ऊर्जा को कट देता है।
यह संयोजन शॉर्ट सर्किट और ओवरलोड दोनों के खिलाफ प्रभावी संरक्षण सुनिश्चित करता है।
विशेषताएँ:
दोहरा संरक्षण: फ्यूज तेजी से शॉर्ट सर्किट संरक्षण प्रदान करते हैं, जबकि रिले लंबे समय तक ओवरलोड संरक्षण प्रदान करते हैं, जो एक दोहरा संरक्षण तंत्र बनाता है।
सांझी लागत: फ्यूज सरल और सस्ते होते हैं, जिससे वे छोटे उपकरणों या लागत-संवेदनशील आवेदनों के लिए उपयुक्त होते हैं।
आवेदन:
छोटे से मध्यम आकार के मोटर, घरेलू उपकरण, प्रकाश प्रणालियों, और अन्य कम शक्ति वाले आवेदनों के लिए उपयुक्त है।
4. कन्टैक्टर और रिले के साथ समन्वित संरक्षण
कन्टैक्टर एक उच्च शक्ति वाला इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्विच है जो इलेक्ट्रिक मोटरों के शुरू और बंद को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है। कन्टैक्टर अक्सर रिले के साथ उपयोग किए जाते हैं ताकि एक पूर्ण ओवरलोड संरक्षण प्रणाली बनाई जा सके।
कार्य नियम:
कन्टैक्टर मोटर के मुख्य परिपथ को नियंत्रित करता है, जबकि रिले ओवरलोड की स्थितियों की निगरानी करता है।
जब रिले ओवरलोड का पता लगाता है, तो यह कन्टैक्टर के कोइल को डी-एनर्जाइज करने का सिग्नल भेजता है, मोटर की ऊर्जा को कट देता है।
कन्टैक्टर और रिले का समन्वित संचालन ओवरलोड की स्थिति में ऊर्जा की आपूर्ति को तेजी से अलग करने की सुनिश्चितता करता है, मोटर और अन्य उपकरणों की सुरक्षा करता है।
विशेषताएँ:
उच्च धारा संभालन क्षमता: कन्टैक्टर उच्च धारा को संभाल सकते हैं, जिससे वे उच्च शक्ति वाले मोटरों के लिए उपयुक्त होते हैं।
दूर से नियंत्रण: कन्टैक्टर अक्सर PLCs या अन्य नियंत्रण प्रणालियों के माध्यम से दूर से नियंत्रित किए जा सकते हैं, जो स्वचालित संचालन को सुविधाजनक बनाता है।
सुरक्षित और विश्वसनीय: कन्टैक्टर और रिले का संयोजन विश्वसनीय ओवरलोड संरक्षण प्रदान करता है, जो उपकरणों के सुरक्षित संचालन की सुनिश्चितता करता है।
आवेदन:
बड़े औद्योगिक उपकरणों, ऑटोमेटेड उत्पादन लाइनों, लिफ्ट सिस्टमों, और अन्य उच्च शक्ति वाले आवेदनों के लिए उपयुक्त है।
सारांश
रिले विभिन्न तरीकों से औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में ओवरलोड संरक्षण प्राप्त करने में मदद करते हैं, जिनमें शामिल हैं:
थर्मल रिले: मोटर की गर्मी विशेषताओं का सिमुलेशन करके, वे लंबे समय तक ओवरलोड संरक्षण प्रदान करते हैं, विशेष रूप से मोटर के शुरू और चलाने की प्रक्रियाओं के लिए।
इलेक्ट्रॉनिक ओवरलोड रिले: इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का उपयोग करके धारा, तापमान, और अन्य पैरामीटरों की निगरानी करते हैं, जो उच्च-परिशुद्धता, तीव्र-प्रतिक्रिया ओवरलोड संरक्षण प्रदान करते हैं, जिसमें अतिरिक्त संरक्षण फंक्शन भी शामिल होते हैं।
फ्यूज और रिले का संयोजन: फ्यूज तेजी से शॉर्ट सर्किट संरक्षण प्रदान करते हैं, जबकि रिले लंबे समय तक ओवरलोड संरक्षण प्रदान करते हैं, जो एक दोहरा संरक्षण तंत्र बनाता है।
कन्टैक्टर और रिले का समन्वित संचालन: कन्टैक्टर उच्च धारा को संभालते हैं, जबकि रिले ओवरलोड की निगरानी करते हैं, जो ओवरलोड की स्थिति में तेजी से ऊर्जा को कट देने की सुनिश्चितता करता है।
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